อธิบายกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสในการผลิตโลหะ

เนื้อหา

• การตั้งค่าพื้นฐานของกระแสไฟฟ้า
• ธรรมชาติของปฏิกิริยา
• แอพลิเคชันของการไฟฟ้า
• จุดสิ้นสุดของการชุบด้วยไฟฟ้า

อิเล็กโทรไลซิสเป็นกระบวนการของการใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมี ปฏิกิริยาทางเคมีที่เป็นปัญหานั้นมักจะเป็นปฏิกิริยาการลดออกซิเดชั่นโดยอะตอมจะแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนและเปลี่ยนสถานะออกซิเดชัน กระบวนการนี้สามารถใช้ในการผลิตโลหะแข็งซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าและการทำให้บริสุทธิ์ของโลหะต่างๆ

การตั้งค่าพื้นฐานของกระแสไฟฟ้า

อิเล็กโทรไลซิสต้องใช้ขั้วไฟฟ้าสองขั้วที่เรียกว่าขั้วลบและขั้วบวก แคโทดมีประจุลบ; มันเป็นที่ตั้งของการลดลงของไอออนบวก ขั้วบวกมีประจุเป็นบวก มันเป็นที่ตั้งของการเกิดออกซิเดชันของไอออนลบ ในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ขั้วทั้งสองนี้เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานภายนอก โดยทั่วไปแล้ววงจรจะเสร็จสมบูรณ์โดยสารละลายเกลือที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ ในการผลิตโลหะด้วยกระแสไฟฟ้าชั้นของโลหะจะเกิดขึ้นที่ขั้วแคโทด

ธรรมชาติของปฏิกิริยา

ในปฏิกิริยาการลดออกซิเดชัน - หรือรีดอกซ์ - ปฏิกิริยาสององค์ประกอบที่แตกต่างกันแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน ในกระบวนการของอิเล็กโทรไลซิสโลหะที่เป็นของแข็งหรือหลอมเหลวจะปรากฏขึ้นเมื่อไอออนของประจุที่มีประจุเป็นบวกจะได้รับอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุเป็นกลาง ไอออนโลหะที่เป็นบวกนั้นมีอยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลติก พวกเขาสามารถก่อตัวเป็นโลหะที่เป็นของแข็งหรือหลอมเหลวบนแคโทดเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์ ยกตัวอย่างเช่นในการทำให้บริสุทธิ์ด้วยไฟฟ้าของอะลูมิเนียมอะลูมิเนียมไอออนจากอิเล็กโทรไลต์จะถูกลดลงที่แคโทด

แอพลิเคชันของการไฟฟ้า

เพื่อให้การผลิตโลหะเกิดขึ้นต้องมีการใช้ศักย์ไฟฟ้า ในกระบวนการของอิเล็กโทรไลซิสการไหลของอิเล็กตรอนนี้มักมาจากกระแสตรงภายนอก เมื่อใช้กระแสไฟฟ้าอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผ่านวงจรภายนอกและไอออนบวกจะเคลื่อนที่ในอิเล็กโทรไลต์ จากนั้นแคโทดสามารถลดลงด้วยอิเลคตรอนและไอออนเหล่านี้เพื่อสร้างโลหะ

จุดสิ้นสุดของการชุบด้วยไฟฟ้า

กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าถูก จำกัด โดยปริมาณของไอออนโลหะบวกในสารละลายอิเล็กโทรไลติก เมื่อไอออนเหล่านี้หมดไปปฏิกิริยาจะไม่มีทางดำเนินต่อไป ดังนั้นจะไม่มีโลหะเกิดขึ้นอีก เพื่อที่จะสามารถขึ้นรูปโลหะได้มากขึ้นคุณต้องเพิ่มไอออนของโลหะที่เป็นบวกในสารละลายอิเล็กโทรไลติก